桉木預水解廢液制備糠醛的研究(摘要)

時鋒(1.中國林業科學研究院，北京100091;2.中國林業科學研究院 林產化學工業研究所，江蘇南京210042)

以桉木預水解液為研究對象，第一步通過高溫熱水預水解桉木片獲得預水解液，預水解后的桉木片則用于生產溶解漿;第二步預水解液在高壓反應釜中以硫酸為催化劑反應制取糠醛。主要研究內容及結論如下:

1)高溫熱水提取桉木片中半纖維素的工藝優化。實驗結果表明:溫度170℃、保溫時間30 min及液固比為5∶1時，高溫熱水對桉木片中半纖維素的提取率達到最大值，為48.57%。

2)桉木預水解液中主要糖類組分分析。通過離子色譜分析表明桉木預水解液中糖類主要是木糖及低聚木糖，如木二糖、木三糖等，還含有少量的纖維二糖及纖維三糖。在不同的熱水提取條件下，各類糖的含量有差異。

3)桉木預水解液制備糠醛的工藝優化。通過單因素考察以及正交實驗設計對預水解液制備糠醛的工藝條件進行了優化。結果表明:在溫度180℃、H2SO4濃度0.25%、采氣速度15 mL/min、木糖濃度17.8 g/L工藝條件下，糠醛收率達到最大值71.89%。

4)糠醛制取液中糠醛的純度。通過GC/MS分析結果表明:糠醛制取液中糠醛的相對含量為93.32%;主要副產物為5-甲基糠醛，相對含量為5.31%;還含少量副產物如2-乙?；秽?、鄰甲氧基苯酚等。

5)糠醛制取過程中焦化現象產生的原因。研究表明:焦化現象產生的原因主要包括糖類的炭化、桉木預水解液中的木質素成分和一些多糖成分。

6)對木糖脫水制備糠醛的反應動力學進行了初步研究，通過分析計算得出:木糖脫水制備糠醛的反應級數為一級，即反應為本征動力學控制的一級反應

桉木;溶解漿;糠醛;焦化現象